1 / 19

Astronomia i Astrof ísica

Astronomia i Astrof ísica. Gal àxies. 1. Introducci ó Històrica. 1. Introduci ó. 1.1 Nocions. Gal àxia: sistema de estrelles lligades gravitacionalment Considerades com els blocs fonamentals contituients de l’Univers, encara que aquestes s’agrupen en grups, c úmuls i altres estructures

Download Presentation

Astronomia i Astrof ísica

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Astronomia i Astrofísica Galàxies 1. Introducció Històrica

  2. 1. Introdució 1.1 Nocions • Galàxia: sistema de estrelles lligades gravitacionalment • Considerades com els blocs fonamentals contituients de l’Univers, encara que aquestes s’agrupen en grups, cúmuls i altres estructures • Compostes per estrelles, gas i matèria fosca • Presenten diverses característiques observacionals: lluminositats, colors, metal·licitats, … • Morfologies de galàxies: el·líptiques, lenticulars, espirals, irregulars, barrades • Galàxies actives: seyfert I i II, liners, blazars, quasars • Grups i cúmuls de galàxies

  3. 1. Introdució 1.2 Història de l’astronomia galàctica • La Via Làctia: Grecs: riu de llet surtint del pit de Hera, l’esposa de Zeus • Galileo el primer a observar la Via Làctia amb un telescopi al 1610 i descobrir que estava formada de un gran nombre d’estrelles. Sistema estel·lar i no un fluid

  4. Kant a mitjans del segle XVIII compara el sistema de la Via Làctia al sistema solar i raona que la força de la gravetat actua igualment entre les estrelles com entre el Sol i planetes i que per tant la Via Làctia ha de tenir una estructura de disc si hi ha una rotació per evitar el colapse gravitatori. Com les dimensions son grans els moviments de les estrelles son imperceptibles per a nosaltres. A més a més va suggerir que les nebuloses que s’observaven al cel eren “universos illes”

  5. Nebuloses Messier a finals del segle XVII va catalogar 109 nebuloses per no confondre-les amb cometes

  6. Clasificació de nebuloses Els Herschel van catalogar unes 5000 nebuloses en tot el cel i van resoldre algunes en estrelles i altres en anells (nebuloses planetaries) i es va veure la distinció entre nebuloses gaseoses i nebuloses no-resoltes.

  7. Clasificació de nebuloses Dreyer (1888) va publicar una recopilació de 7840 nebuloses en el New General Catalogue (NGC). Posteriorment va augmentar el catàleg amb 5086 noves nebuloses en el Index Catalogue (IC) Parsons al segle XIX va poder distinguir entre nebuloses el·líptiques i espirals La introducció de la fotografia va revolucionar el món de l’astronomia a finals del segle XIX.

  8. 1. Introdució 1.3 Models de la Via Làctia Herschel (1785) va fer un dels primers intents de mesurar l’estructura de la Via Làctia. Va mesurar les magnituds de numeroses estrelles en moltes zones. Després va assumir que les estrelles tenien la mateixa magnitud absoluta, estaven distribuides uniformement en la Via Làctia i que podia observar totes les estrelles de la Galàxia. Va deduir que el Sol estava al centre de la distribució de estrelles, que era aplanada tenint un tamany 5 vegades més gran en el plànol que perpendicular. Pero no va poder donar una estimació del tamany absolut de la Galàxia ja que no sabia la magnitud absoluta de les estrelles.

  9. Kapteyn a començaments del segle XX va liderar un esforç observacional per determinar l’estructura de la Via Làctia utilitzant plaques fotogràfiques. Van mesurar magnituds, moviments propis i espectres d’estrelles en 200 regions i així van obtenir un mapa tridimensional de la Galàxia. A l’“Univers de Kapteyn” (publicat a començament de la dècada dels anys 20) el Sol estava situat gairebé al centre d’una distribució esferoidal aplatada que era 5 vegades més gran en el plànol que perpendicular. Kapteyn va demostrar que la densitat estelar queia uniformement amb la distància al centre.

  10. 1. Introdució 1.3 Models de la Via Làctia • El sistema de Kapteyn era doncs “heliocèntric”. • L’absorció interestel·lar podia produir una situació no central semblar com central. Estudiant colors d’estrelles Kapteyn va concluir que la dispersió Rayleigh era un efecte menyspreable. • Trumpler al 1930 estudiant cúmuls oberts va concluir que l’absorció interestel·lar sí que era important i invalidava les conclusions de Kapteyn • Avui en dia sabem que l’absorció interestel·lar es deu al pols i no a la difusió Rayleigh

  11. 1.3 Models de la Via Làctia Shapley a finals de la década dels 1910 va estudiar detalladament cúmuls globulars. Aquests estan distribuits per tot el cel i no tan sols al plànol galàctic. Shapley va demostrar que la seva distribució no era uniform i que es concentraven a la zona de Sagitari. Shapley va argumentar que la distribució de cúmuls globulars que eren molt massius havia de ser un element important de la galàxia i que per tant el centre d’aquesta distribució havia de ser el centre de la Galàxia. Shapley va estimar les distàncies a aquests cúmuls i així va concluir que el Sol estava a 15 kpc del centre de la Via Làctia.

  12. 1. Introdució 1.4 Les Nebuloses Espirals • La visió de la Via Làctia de Shapley va condicionar la seva interpretació de què eren les nebuloses espirals. Com la Via Làctia era tan gran si les nebuloses fossin “universos illes” del mateix tamany que la Via Làctia com eren tan petites en tamany angular haurien d’estar a distàncies massa llunyanes i per tant havien de ser d’origen galàctic. • Per altra part altres astrònoms creien en el model de Kapteyn i pensaven que aquestes nebuloses eren com la Via Làctia a distàncies molt llunyanes.

  13. El Gran Debat Nebuloses: galàctiques o extragalàctiques? A l’abril de 1920 Hale va organitzar un debat (que es coneix com el “Gran Debat”) entre Curtis i Shapley a la Academia Nacional de Ciències per dilucidar la solució de si les nebuloses eren galàctiques o extragalàctiques, es a dir, si l’univers estava format només per la nostra galàxia o era molt més gran Curtis Shapley

  14. 1. Introdució 1.4 Les Nebuloses Espirals • Curtis va criticar la mesura de les distàncies als cúmuls globulars de Shapley utilitzant cefeides. Ell erroneament va assumir que les estrelles més brillants eren com les locals i va obtenir distàncies inferiors. • Curtis va argüir que les distàncies angulars de les nebuloses eren molt diferents i que si fossin de tamany similar la relació entre la més propera i la més llunyana era més de un factor mil i que pert tant no “cabien” a la Via Làctia.

  15. 1. Introdució 1.4 Les Nebuloses Espirals • Curtis també va argumentar que havia hagut “moltes” noves a M31 i que per tant no podia ser una coincidència i havien de estar associades a M31. Aquestes noves eren molt més febles que les observades a la Via Làctia. Suposant que eren de la mateixa magnitud intrínseca, va calcular la distància a M31 en 100 kpc. A aquesta distància, el tamany angular de M31 corresponia a 3 kpc, semblant al tamany de la Via Làctia en el model de Kapteyn.

  16. 1. Introdució 1.4 Les Nebuloses Espirals • Els espectres de les nebuloses també recolzaven l’hipòtesi de sistemes estelar propis diferents de la Via Làctia. Les velocitats inferides eren més grans que les de les estrelles a la Via Làctia. Com les nebuloses no es movien al cel, era molt improbable que pertanyessin a la Via Làctia. El més probable es que estiguessin molt lluny com per poder mesurar els seus moviments perpendiculars a línia de visió. Però no havia explicació de per què totes tenien velocitats d’allunyament. • Curtis també va argumentar que la zona d’exclusió (al plànol galàctic no es troben nebuloses espirals) era deguda a que la Via Làctia tenia material absorbent al seu plànol igual com s’observava en altres nebuloses espirals vistes de cantell. Aquest material absorbent havia d’estar en un anell a llarges distàncies per no invalidar les conclusions de Kapteyn.

  17. 1. Introdució 1.4 Les Nebuloses Espirals • A part del argument dels tamanys, Shapley també va argumentar que la Via Làctia tenia propietats diferents a les nebuloses espirals: tenia una brillantor superficial més feble i un color més vermell que les nebuloses. • Un altre argument era que van Maanen en observacions en anys successius va mesurar que l’estructura espiral de les nebuloses rotava. Si aquestes tinguessin radiis de 5 kpc, llavors les rotacions angulars mesurades suposarien velocitats més altes que la llum. • Lundmark anys més tard va mostrar que les mesures de van Maanen eren errònies.

  18. El Gran Debat: La Resposta Hubble amb el nou telescopi de 100 polsades de Mt Wilson va poder mesurar la distància a les nebuloses i comprobar que estaven molt lluny i que per tant no pertanyien a la nostra galàxia

  19. 1. Introdució 1.4 Les Nebuloses Espirals • Anys més tard Hubble va resoldre la controversia utilitzant el telescopi de 100 polsades de Mount Wilson. • Va resoldre els braços espirals en estrelles que si eren de la mateixa lluminositat que les estrelles de la Via Làctia havien d’estar a distancies molt llunyanes fora de la Via Làctia. • Hubble va després mesurar les distancies utilitzant estrelles cefeides i va demostrar que M31 estava fora de la Via Làctia i era un sistema semblant a una distància de 300 kpc.

More Related